3. Potencial gravitatorio
 Imagen de NASA en Flickr. CC |
En cualquier lugar del espacio se va a sentir el efecto de la gravedad de la inmensidad de astros que pueblan el Universo ya que>cada masa crea un campo gravitatorio.
Te recuerdo que definimos la intensidad de campo gravitatorio g como la fuerza gravitatoria, aquella que determinó Isaac Newton, por unidad de masa. 
Pues bien, en este apartado vamos a ver otra magnitud que caracteriza al espacio que rodea una masa. En este caso será escalar, a diferencia del campo, que es una magnitud vectorial. Esta magnitud es el Potencial.
Importante
Podemos definir el potencial gravitatorio como el trabajo que realiza el campo para trasladar la unidad de masa de dicho punto al infinito
Su unidad en el Sistema Internacional es J/kg.
Debes tener clara la siguiente idea: el campo gravitatorio (g) y el potencial gravitatorio (V) miden básicamente lo mismo: las propiedades del espacio que rodea a una masa, g lo hace de forma vectorial y V de forma escalar.
Por otro lado, si comparamos el valor de la energía potencial en el punto A con el valor del potencial en ese punto podemos observar que se cumple que:
el potencial gravitatorio creado por la masa M en un punto se define como la energía que adquiriría un cuerpo de masa unidad colocado en ese punto.
Como ya vimos, el trabajo para trasladar un cuerpo de un lugar a otro es la diferencia de las energías potenciales que tiene el cuerpo en esos dos puntos, podemos determinar entonces que la variación del potencial es el trabajo que realiza el campo para trasladar una masa de 1 kg desde A hasta B.
Para saber más
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| Imagen de elaboración propia |
Si se pudieran unir todos los puntos que tienen el mismo potencial se tendría una superficie, son las llamadas SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES.
Estas superficies tienen tres características importantes:
- Por cada punto sólo puede pasar una única superficie equipotencial.
- El trabajo que se requiere para trasladar un cuerpo de un punto a otro de la misma superficie equipotencial es nulo.
- Los vectores intensidad de campo son perpendiculares a tales superficies equipotenciales y, por tanto, las líneas de campo son normales a las mismas.
¿Cómo son las superficies equipotenciales en el caso del potencial gravitatorio? Imagina que un satélite gira en torno a un planeta. El satélite se mueve pero siempre estará a la misma distancia. ¿Cómo varía el potencial del satélite debido a este movimiento? si analizas la expresión del potencial verás que el valor de este sólo depende de la masa del planeta y de la distancia a este. En el caso en que nos hayamos no varían ni lo uno ni lo otro, así que el potencial es constante.
Por ello, en el caso del campo gravitatorio, las superficies equipotenciales tendrán la forma de esferas concéntricas centradas en la masa que crea el campo, tal y como puedes ver en la imagen.
Reflexión
El potencial gravitatorio ¿aumenta o disminuye si nos alejamos de la masa que genera un campo a su alrededor?